JP2019502239A - Multi-piece electrode opening - Google Patents
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Abstract
イオン注入システムのための光学プレートは、1対の開口アセンブリを備える。1対の開口アセンブリのそれぞれは、第1開口部材と第2開口部材と開口ファスナとを備える。開口ファスナは、第1開口部材を第2開口部材に固定する。第2開口部材には、開口ティップが固定されてもよい。第1開口部材、第2開口部材、開口ティップ、および開口ファスナのうちの1つ以上は、耐熱金属、(i)タングステン、タングステン、ランタン入りタングステン合金、タングステンイットリウム合金、および/または、(ii)グラファイト、および、シリコンカーバイド、のうちの1つ以上によって構成されている。開口アセンブリは、イオン注入システムにおいて、引出電極アセンブリ、接地電極アセンブリ、または他の電極アセンブリを規定してもよい。 An optical plate for an ion implantation system comprises a pair of aperture assemblies. Each of the pair of opening assemblies includes a first opening member, a second opening member, and an opening fastener. The opening fastener fixes the first opening member to the second opening member. An opening tip may be fixed to the second opening member. One or more of the first opening member, the second opening member, the opening tip, and the opening fastener are refractory metal, (i) tungsten, tungsten, lanthanum-containing tungsten alloy, tungsten yttrium alloy, and / or (ii) One or more of graphite and silicon carbide are used. The aperture assembly may define an extraction electrode assembly, a ground electrode assembly, or other electrode assembly in an ion implantation system.
Description
〔関連出願の参照〕
本願は、「マルチピース電極開口」(MULTI-PIECE ELECTRODE APERTURE)というタイトルが付された米国仮出願No.62/280,525(2016年1月19日出願)の利益を主張する。当該出願の全体の内容は、参照によって本明細書に組み込まれる。
[Reference to related applications]
This application is a provisional application of US Provisional Application No. 1 entitled “MULTI-PIECE ELECTRODE APERTURE”. Claims the benefit of 62 / 280,525 (filed Jan. 19, 2016). The entire contents of that application are incorporated herein by reference.
〔分野〕
本発明は、一般的にはイオン注入システムに関し、より具体的には、イオンビームの形成に関連するマルチピース電極開口に関する。
[Field]
The present invention relates generally to ion implantation systems, and more specifically to multi-piece electrode apertures associated with ion beam formation.
〔背景〕
半導体デバイスの製造において、イオン注入は、半導体に不純物をドープ(ドーピング)するために用いられている。多くの場合、イオン注入システムは、集積回路の製造時に、(i)n型材料またはp型材料のドーピングを生じさせるために、または、(ii)パッシベーション層を形成するために、イオンビームに由来するイオンによってワークピース(例:半導体ウェハ)をドープすることを目的として使用される。多くの場合、集積回路の製造時に、半導体材料を生成するために、所定のエネルギーレベルで、かつ、制御された濃度によって、ウェハに特定のドーパント材料の不純物を選択に注入するために、このようなビーム処理が利用される。イオン注入システムが半導体ウェハをドーピングするために使用される場合、イオン注入システムは、所望の外因性材料(extrinsic material)を生成するために、ワークピースの内部に選択されたイオン種を注入する。アンチモン、砒素、またはリン等のソース材料に由来して生成されたイオンを注入することにより、例えば「n型」の外因性材料のウェハが得られる。一方、多くの場合、「p型」の外因性材料のウェハは、ホウ素、ガリウム、またはインジウム等のソース材料を用いて生成されたイオンから得られる。
〔background〕
In the manufacture of semiconductor devices, ion implantation is used to dope semiconductors with impurities. In many cases, ion implantation systems are derived from an ion beam during integrated circuit fabrication to (i) cause n-type or p-type material doping, or (ii) form a passivation layer. It is used for the purpose of doping a workpiece (e.g. a semiconductor wafer) with ions. In many cases, such as to selectively implant impurities of a particular dopant material into a wafer at a predetermined energy level and at a controlled concentration to produce a semiconductor material during the manufacture of an integrated circuit. Beam processing is used. When an ion implantation system is used to dope a semiconductor wafer, the ion implantation system implants a selected ionic species inside the workpiece to produce the desired extrinsic material. By implanting ions generated from a source material such as antimony, arsenic, or phosphorus, a wafer of exogenous material of, for example, “n-type” can be obtained. On the other hand, wafers of “p-type” exogenous material are often obtained from ions generated using a source material such as boron, gallium, or indium.
一般的なイオン注入器は、イオン源(イオンソース)、イオン引出(抽出)(extraction)装置、質量分析装置、ビーム輸送装置、およびウェハ処理装置を含む。イオン源は、所望の原子または分子のドーパント種のイオンを生成する。これらのイオンは、引出システムによって上記ソースから引き出される。当該引出システムは、一般的には電極のセットである。当該引出システムは、ソースから来たイオン流(flow of ions)にエネルギーを与え、かつ、当該イオン流を方向付けることにより、イオンビームを形成する。質量分析装置において、イオンビームから所望のイオンが分離される。当該質量分析装置は、一般的には、引き出されたイオンビームに対して質量分散または質量分離を行う磁気ダイポール(双極子)である。イオン輸送装置は、一般的には、一連の焦点調整(合焦)(focusing)装置を含む真空システムである。当該イオン輸送装置は、イオンビームの所望の特性を維持しつつ、ウェハ処理装置に向けてイオンビームを輸送する。最終的には、半導体ウェハは、ウェハハンドリングシステムを用いて、ウェハ処理装置の内外へと輸送される。当該ウェハハンドリングシステムは、処理予定のウェハをイオンビームの前面に配置し、かつ、処理後のウェハをイオン注入器から取り出すために、1つ以上のロボットアームを含んでいてもよい。 A typical ion implanter includes an ion source, an ion extraction device, a mass spectrometer, a beam transport device, and a wafer processing device. The ion source generates ions of the desired atomic or molecular dopant species. These ions are extracted from the source by an extraction system. The extraction system is typically a set of electrodes. The extraction system forms an ion beam by energizing and directing the flow of ions coming from the source and directing the flow of ions. In the mass spectrometer, desired ions are separated from the ion beam. The mass spectrometer is generally a magnetic dipole (dipole) that performs mass dispersion or mass separation on the extracted ion beam. An ion transport device is typically a vacuum system that includes a series of focusing devices. The ion transport apparatus transports the ion beam toward the wafer processing apparatus while maintaining desired characteristics of the ion beam. Eventually, the semiconductor wafer is transported into and out of the wafer processing apparatus using a wafer handling system. The wafer handling system may include one or more robot arms to place the wafer to be processed in front of the ion beam and to remove the processed wafer from the ion implanter.
従来のイオン注入システムにおける引出システムは、電極開口プレートを含む。一般的には、電極開口プレートは、機械加工された電極開口を、当該電極開口プレート内に有する、一個型(一体型)(one-piece)のユニットである。このため、従来の電極開口プレートは、当該電極開口プレートの内部に規定(画定)された電極開口を有する、一片の(一体の)(solid piece)耐熱金属(refractory metal)またはグラファイトによって構成されている。 The extraction system in a conventional ion implantation system includes an electrode aperture plate. In general, an electrode aperture plate is a one-piece unit having a machined electrode aperture in the electrode aperture plate. For this reason, conventional electrode aperture plates are made up of a solid piece refractory metal or graphite having electrode apertures defined within the electrode aperture plate. Yes.
〔概要〕
本開示は、イオンビーム注入システムにおけるイオンビームの形成に関連するシステムおよび装置を提供する。そこで、以下では、本発明の一部の態様についての基本的な理解を提供するために、本発明についての簡略的な概要を示す。本概要は、本発明の広範囲に亘る総括ではない。本概要は、本発明の主要な点または重要な要素を特定することを意図しているわけではないし、本発明の範囲を規定することを意図しているわけでもない。本概要の目的は、後述するより詳細な説明の序文として、簡略化された形態によって、本発明の一部のコンセプトを示すことにある。
〔Overview〕
The present disclosure provides systems and apparatus related to forming an ion beam in an ion beam implantation system. The following presents a simplified summary of the invention in order to provide a basic understanding of some aspects of the invention. This summary is not an extensive overview of the invention. This summary is not intended to identify key points or key elements of the invention, nor is it intended to define the scope of the invention. The purpose of this summary is to present some concepts of the invention in a simplified form as a prelude to the more detailed description that is presented later.
本開示は、全般的に、イオン注入システムおよび電極装置(光学プレート(optics plate)とも称される)を対象としている。当該電極装置は、マルチピース電極開口アセンブリを備えている。当該電極装置は、イオンビームの形成に関連する、引出開口、抑制開口、および接地開口(グランド開口)(ground aperture)のうちの1つ以上として構成されてよい。 The present disclosure is generally directed to ion implantation systems and electrode devices (also referred to as optics plates). The electrode device includes a multi-piece electrode opening assembly. The electrode device may be configured as one or more of an extraction aperture, a suppression aperture, and a ground aperture associated with ion beam formation.
本開示の1つの例示的な態様によれば、電極装置は、1対の開口アセンブリを備える。1対の開口アセンブリのそれぞれは、第1開口部材と第2開口部材とを備える。例えば、第1開口部材は、1つ以上の開口ファスナによって、第2開口部材に選択的に互いに接続される。従って、第1開口部材および第2開口部材のうちの1つ以上を、当該第1開口部材および当該第2開口部材の残りの部分を交換(リプレース)(replacing)することなく、選択的に交換できる。 According to one exemplary aspect of the present disclosure, the electrode device comprises a pair of aperture assemblies. Each of the pair of aperture assemblies includes a first aperture member and a second aperture member. For example, the first opening member is selectively connected to the second opening member by one or more opening fasteners. Accordingly, one or more of the first opening member and the second opening member can be selectively replaced without replacing (replacing) the remaining portions of the first opening member and the second opening member. it can.
一例として、第1開口部材、第2開口部材、および開口ファスナのうちの1つ以上は、耐熱金属、タングステン、タングステンランタン合金、タングステンイットリウム合金、グラファイト、およびシリコンカーバイドのうちの1つ以上を含んでいる。 As an example, one or more of the first opening member, the second opening member, and the opening fastener includes one or more of a refractory metal, tungsten, tungsten lanthanum alloy, tungsten yttrium alloy, graphite, and silicon carbide. It is out.
別の例として、開口ファスナは、耐熱金属によって構成されている。開口ファスナは、ネジおよびベベルワッシャ(勾配付き座金)(bevel washer)を含んでいてもよい。この場合、ベベルワッシャは、第1開口部材、第2開口部材、および開口ファスナのうちの1つ以上の熱膨張を許容しつつ、これらの部材の接続をなお維持する。 As another example, the opening fastener is made of a refractory metal. The opening fastener may include a screw and a bevel washer. In this case, the bevel washer still maintains the connection of these members while allowing thermal expansion of one or more of the first opening member, the second opening member, and the opening fastener.
一例として、第1開口部材は、グラファイトまたはシリコンカーバイドによって構成されている。そして、第2開口部材は、耐熱金属、タングステン、タングステンランタン合金、およびタングステンイットリウム合金のうちの1つ以上によって構成されている。別の例として、ティップ(tip)が第2開口部材にさらに選択的に接続されている。ティップは、主に(primarily)イオンビームに対して暴露される。 As an example, the first opening member is made of graphite or silicon carbide. The second opening member is made of one or more of a refractory metal, tungsten, a tungsten lanthanum alloy, and a tungsten yttrium alloy. As another example, a tip is further selectively connected to the second opening member. The tips are primarily exposed to the ion beam.
1対の開口アセンブリは、例えば、引出電極アセンブリおよび接地電極アセンブリのうちの一方を全体的に規定する。第1開口部材は、例えば、開口アセンブリファスナによって、ベースプレートに動作可能に接続されてよい。 The pair of aperture assemblies, for example, generally define one of an extraction electrode assembly and a ground electrode assembly. The first aperture member may be operably connected to the base plate, for example, by an aperture assembly fastener.
別の例示的な態様によれば、イオン注入システムが提供される。当該イオン注入システムは、イオンビームを形成するように構成されたイオン源と、イオンビームに対して暴露されるように構成された光学プレートと、を備える。この場合、光学プレートは、上述の通り構成される。 According to another exemplary aspect, an ion implantation system is provided. The ion implantation system includes an ion source configured to form an ion beam and an optical plate configured to be exposed to the ion beam. In this case, the optical plate is configured as described above.
そこで、上述の目的および関連する目的を達成するために、本発明は、以下に十分に説明され、かつ、特許請求の範囲において具体的に示された構成を備えている。以下の説明および添付の図面は、本発明の所定の例示的な実施形態を詳細に開示する。これらの実施形態は、本発明の原則において採用されうる様々な手法の一部を例示している。本発明の他の目的、利点、および新たな構成は、図面とともに考慮されることにより、以下の本発明の詳細な説明から、明確になるであろう。 Therefore, in order to achieve the above-mentioned object and related objects, the present invention is provided with a configuration fully described below and specifically shown in the claims. The following description and the annexed drawings set forth in detail certain illustrative embodiments of the invention. These embodiments illustrate some of the various approaches that may be employed in the principles of the present invention. Other objects, advantages and novel features of the present invention will become apparent from the following detailed description of the invention when considered in conjunction with the drawings.
〔図面の簡単な説明〕
図1は、本開示の様々な態様に基づく光学プレートを利用した例示的な真空システムのブロック図である。
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of an exemplary vacuum system utilizing an optical plate according to various aspects of the present disclosure.
図2は、別の態様に基づく例示的な光学アセンブリを示す。 FIG. 2 illustrates an exemplary optical assembly according to another aspect.
図3A〜図3Bは、別の態様に基づく例示的な抑制電極開口アセンブリを示す。 3A-3B illustrate an exemplary suppression electrode aperture assembly according to another aspect.
図4A〜図4Bは、別の態様に基づく例示的な接地電極開口アセンブリを示す。 4A-4B illustrate an exemplary ground electrode opening assembly according to another aspect.
図5Aおよび図5Bはそれぞれ、別の態様に基づく例示的な抑制電極開口アセンブリの上面図および裏面図/下方図(backside/downstream views)を示す。 5A and 5B show top and backside / downstream views, respectively, of an exemplary suppression electrode aperture assembly according to another embodiment.
図6Aおよび図6Bはそれぞれ、別の態様に基づく例示的な接地電極開口アセンブリの上面図および裏面図/下方図を示す。 6A and 6B show top and bottom / bottom views, respectively, of an exemplary ground electrode opening assembly according to another aspect.
〔詳細な説明〕
本開示は、イオン注入システムおよび電極装置を全般的に対象としている。当該電極装置は、マルチピース電極開口を有する。電極装置は、イオンビームの形成に関連する、引出開口、抑制開口、および接地開口のうちの1つ以上として構成されてよい。
[Detailed explanation]
The present disclosure is generally directed to ion implantation systems and electrode devices. The electrode device has a multi-piece electrode opening. The electrode device may be configured as one or more of an extraction aperture, a suppression aperture, and a ground aperture associated with the formation of the ion beam.
そこで、図面を参照して本発明を説明する。同様の参照番号は、同様の部材を一貫して参照するために用いられてよい。様々な態様についての説明は単なる例示であると理解されるべきであり、限定的な意味合いで解釈されるべきではない。以下の記載では、説明のために、様々な具体的な細部が、本発明に対する十分な理解を与えるために開示されている。但し、本発明はこれらの具体的な細部がなくとも実施されてよいことは、当業者にとって明白であろう。さらに、本発明の範囲は、添付の図面を参照して以下に説明される実施形態または実施例に限定されることは意図されていない。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲およびその実質的な均等物によってのみ限定されることが意図されている。 The present invention will be described with reference to the drawings. Similar reference numbers may be used to consistently refer to similar components. The descriptions of the various aspects are to be understood as illustrative only and should not be construed in a limiting sense. In the following description, for the purposes of explanation, various specific details are set forth in order to provide a thorough understanding of the present invention. However, it will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be practiced without these specific details. Furthermore, the scope of the present invention is not intended to be limited to the embodiments or examples described below with reference to the accompanying drawings. It is intended that the scope of the invention be limited only by the appended claims and their substantial equivalents.
また、図面は本開示の実施形態の様々な態様の例を与えるために提供されていることに留意されたい。このため、図面は単に概略的なものとみなされるべきである。特に、図面に示された各部材は必ずしも互いにスケール通りに描かれているわけではない。また、図面における様々な部材の位置は、各実施形態に対する明確な理解をもたらすために選択されたものである。このため、当該位置は、本発明の実施形態に係る実装における、様々な部材の実際の相対的な位置関係を必ずしも示しているわけではないと解釈されるべきである。さらに、本明細書において説明される様々な実施形態および実施例の構成は、特に明記されない限り、互いに組み合わせられてもよい。 It should also be noted that the drawings are provided to give examples of various aspects of embodiments of the present disclosure. For this reason, the drawings should only be considered schematic. In particular, the members shown in the drawings are not necessarily drawn to scale. Also, the positions of the various members in the drawings have been selected to provide a clear understanding of each embodiment. For this reason, the position should not be interpreted as necessarily showing the actual relative positional relationship of various members in the implementation according to the embodiment of the present invention. Further, the configurations of the various embodiments and examples described herein may be combined with each other unless otherwise specified.
また、以降の説明において、図面に示されたまたは明細書において説明された機能ブロック、デバイス、部品、回路素子、またはその他の物理的または機能的なユニット間における任意の直接的な接続または連結は、間接的な接続または連結によって実現されてもよいと理解されるべきであることに留意されたい。さらに、図面における機能ブロックまたはユニットは、ある実施形態では、個別の構成または回路として実装されてよい。あるいは、当該機能ブロックまたはユニットは、別の実施形態では、全体的または部分的に、共通の構成または回路として実現されてもよい。 Also, in the following description, any direct connection or coupling between functional blocks, devices, components, circuit elements, or other physical or functional units shown in the drawings or described in the specification is It should be noted that it may be realized by indirect connection or coupling. Furthermore, the functional blocks or units in the drawings may be implemented as individual configurations or circuits in certain embodiments. Alternatively, the functional block or unit may be realized as a common configuration or circuit in whole or in part in another embodiment.
図1は、本開示の一態様に基づく、例示的な真空システム100を示す。本実施例の真空システム100は、イオン注入システム101を備える。但し、様々な他のタイプの真空システム(例:プラズマ処理システムまたは他の半導体処理システム)も、考慮されてよい。イオン注入システム101は、例えば、ターミナル102、ビームラインアセンブリ104、およびエンドステーション106を備える。
FIG. 1 illustrates an
一般的には、ターミナル102内のイオン源(イオンソース)108は、ドーパントガスを複数のイオンへとイオン化させるための電源110に接続されている。引出電極111は、イオンビーム112を形成するために、正に帯電したイオンを、イオン源から引き出す(抽出する)。引出電極に近接している個々の電極は、(i)上記ソースに近接した中性化電子(neutralizing electrons)、または、(ii)引出電極の後方に位置する中性化電子の、逆流を抑制するために、バイアスされてよい。以下に述べるように、引出電極111は、引出開口、抑制開口、および接地開口のうちの1つ以上を含んでいてもよい。
In general, an ion source (ion source) 108 in the terminal 102 is connected to a
本実施例におけるイオンビーム112は、ビームステアリング装置114を通過して、開口116を出て、エンドステーション106に向かうように方向付けられている。エンドステーション106において、イオンビーム112はワークピース118(例:シリコンウェハ等の半導体、ディスプレイパネル、等)に衝突する。当該ワークピースは、チャック120(例:静電チャックまたはESC)に選択的にクランプまたは取付される。注入されたイオンがワークピース118の格子の内部に埋め込まれると、当該注入されたイオンは、ワークピースの物理的および/または化学的な特性を変化させる。このため、イオン注入は、材料科学の研究における様々な用途と同様に、半導体デバイスの製造および金属の仕上げ加工にも用いられている。
The
本開示のイオンビーム112は、任意の形状(例:ペンシルビーム、スポットビーム、リボンビーム、スキャンビーム、または他の形状)を取りうる。これらの形状のイオンビーム内のイオンは、エンドステーション106に向けられる。これらの形状は全て、本開示の範囲に含まれると考慮される。
The
1つの例示的な態様において、エンドステーション106は、プロセスチャンバ122(例:真空チャンバ124)を備える。プロセス環境126は、プロセスチャンバと関連付けられている。一般的に、プロセス環境126は、プロセスチャンバ122の内部に存在する。一例として、プロセス環境126は、真空源(真空ソース)128(例:真空ポンプ)によって生成された真空を含む。真空源128は、プロセスチャンバに接続されており、当該プロセスチャンバを十分に減圧排気(evacuate)するように構成されている。さらに、真空システム100を全体的に制御するために、コントローラ130が設けられている。
In one exemplary aspect,
図2は、本開示の複数の態様に基づく、例示的な引出電極アセンブリ200(例:図1の引出電極111)を示す。図2に示されるように、引出電極アセンブリ200は、分解図(blown up view)として図示されている。引出電極アセンブリ200は、抑制電極202と接地電極204とを備える。引出電極アセンブリ200は、多くの機能を有する任意の数の電極を備えていてもよいことに留意されたい。このような任意の付加的な電極は、本開示の範囲に含まれるものと考慮される。さらに、抑制電極202および接地電極204は、総称的に「光学プレート」(optics plates)205と称されてもよいことに留意されたい。光学プレートは、図1のイオンビーム112の引出および形成を選択的に制御できるように構成されている。そこで、本開示を参照すれば当業者であれば理解できるように、以下の例は、付加的または代替的な光学プレート205において実施されてよい。
FIG. 2 illustrates an exemplary extraction electrode assembly 200 (eg,
図2に示されるように、抑制電極202は、1対の抑制電極開口アセンブリ206(例:これらは互いに実質的な鏡像である)を備える。図3Aおよび図3Bに示されるように、本実施例では、抑制電極開口アセンブリ206のそれぞれは、第1抑制部材208および第2抑制部材210を備える。さらに、図5Aおよび図5Bはそれぞれ、抑制電極202の前面図211Aおよび後面図211Bを示す。
As shown in FIG. 2, the
図3Bに示されるように、第1抑制部材208および第2抑制部材210は、1つ以上の抑制開口ファスナ212によって、互いに動作可能に接続されている。第1抑制部材208は、例えば、1つ以上の抑制固定開口214(例:1つ以上のネジ穴)を含む。このため、1つ以上の抑制開口ファスナ212は、第2抑制部材210を第1抑制部材208に選択的に固定するために、1つ以上の抑制固定開口と選択的に係合するように構成される。例えば、(i)第1抑制部材208、(ii)第2抑制部材210、および、(iii)1つ以上の抑制開口ファスナ212、のうちの1つ以上は、耐熱金属(例:タングステン)によって構成されている。
As shown in FIG. 3B, the first restraining
第2抑制部材210は、例えば、図5Bに示された凹部(recess)215を含む。このため、1つ以上の抑制開口ファスナ212は、第2抑制部材の内部へと奥まるように配置される。その結果、当該1つ以上の抑制開口ファスナに、図1のイオンビーム112が衝突することを、概ね防止できる。一具体例として、(i)第1抑制部材208、(ii)第2抑制部材210、および、(iii)抑制開口ファスナ212、のうちの1つ以上は、耐熱金属(例:ランタン入りタングステン(lanthanated tungsten)、タングステン、またはタンタル)によって構成されている。
The
さらに、抑制電極開口アセンブリ206は、例えば、図2に示される1つ以上の抑制アセンブリファスナ218によって、抑制ベースプレート216に動作可能に接続されている。1つ以上の抑制アセンブリファスナ218は、例えば、耐熱金属(例:ランタン入りタングステン、タングステン、またはタンタル)によって構成されている。本実施例では、抑制ベースプレート216は、グラファイト(黒鉛)またはシリコンカーバイド(炭化ケイ素)のうちの1つ以上によって構成されている。抑制ベースプレート216は、例えば、1つ以上の第2抑制固定開口220を含む。そして、1つ以上の抑制アセンブリファスナ218のそれぞれは、第1抑制固定部材222(例:ネジ)および第1抑制付勢部材(first suppression biasing member)224(例:ベベルワッシャ)を含む。1つ以上の抑制アセンブリファスナ218はそれぞれ、例えば、抑制ベースプレート216における1つ以上の第2抑制固定開口220と、選択的に係合するように構成されている。このため、抑制電極開口アセンブリ206を、抑制ベースプレートに選択的に固定できる。
Further, suppression
本開示の1つの例示的な態様において、第1抑制付勢部材224は、(i)ベースプレート216と、(ii)それぞれの第1抑制固定部材220と、(iii)抑制電極開口アセンブリ206と、の間に、バネ力を供給するように構成されている。一例として、第1抑制付勢部材224によって供給されるバネ力は、例えば、高温に起因して抑制アセンブリファスナ218の長さが膨張した場合に、十分な固定を概ね確実にする。
In one exemplary aspect of the present disclosure, the first
同様に、図3Bに示されている1つ以上の抑制開口ファスナ212は、第2抑制固定部材226(例:ネジ)および第2抑制付勢部材228(例:ベベルワッシャ)を備えていてもよい。第2抑制付勢部材228は、例えば、(i)第1抑制部材208と、(ii)第2抑制部材210と、(iii)第2抑制固定部材226と、の間に、バネ力を供給するように、さらに構成されている。同様に、当該バネ力は、温度変化に起因して熱膨張が発生した場合に、十分な固定を概ね確実にする。それぞれの第1抑制部材208は、凹部230をさらに備えていてもよい。このため、例えば、1つ以上の抑制アセンブリファスナ218は、それぞれの第1抑制部材の内部へと奥まるように配置される。その結果、当該1つ以上の抑制アセンブリファスナの表面への、図1のイオンビーム112の衝突を、概ね緩和できる。
Similarly, the one or more
本開示によれば、第1抑制部材208と第2抑制部材210とは、選択的に互いに接続される。このため、当該第1抑制部材および当該第2抑制部材のそれぞれは、個別に交換可能である。例えば、本開示では、図2の第1抑制部材208および第2抑制部材210が、グラファイト、シリコンカーバイド、および耐熱金属(例:ランタン入りタングステン、タングステン、タングステンイットリウム合金、タンタル)のうちの1つ以上によって構成されている場合が考慮されている。このため、(i)より頻繁に図1のイオンビーム112との衝突に曝される第2抑制部材210等の光学部材を交換できるとともに、(ii)第1抑制部材208およびベース206等の他の部材を再使用できる。これにより、既知の装置に比べてコストを節約できる。例えば、第2抑制部材210は、耐熱金属によって構成されてよい。その一方で、第1抑制部材208は、グラファイトまたはシリコンカーバイドによって構成されてよい。逆の場合も同様である。あるいは、第1抑制部材208および第2抑制部材210は、同一の材料(例:グラファイト、シリコンカーバイド、または耐熱金属)によって構成されてもよい。
According to the present disclosure, the
図4Aおよび図4Bは、本開示の別の態様に基づく、図2の接地電極204を示す。この場合、接地電極は、1対の接地電極開口アセンブリ306(例:これらは互いに実質的な鏡像である)を含む。さらに、図6Aおよび図6Bはそれぞれ、接地電極202の前面図311Aおよび後面図311Bを示す。
4A and 4B illustrate the
接地電極開口アセンブリ306はそれぞれ、例えば、図4Bに示されるように、1つ以上の接地開口ファスナ312によって互いに動作可能に接続された、第1接地部材308および第2接地部材310を備える。第1接地部材308は、例えば、1つ以上の第1接地固定開口314(例:1つ以上のネジ穴)を含む。このため、1つ以上の接地開口ファスナ312は、第2接地部材310を第1接地部材308に選択的に固定するために、1つ以上の第1接地固定開口と選択的に係合するように構成されている。例えば、(i)第1接地部材308、(ii)第2接地部材310、および、(iii)1つ以上の接地開口ファスナ312、のうちの1つ以上は、耐熱金属(例:タングステン)によって構成されている。
Each ground
第2接地部材310は、例えば、図6Bに示される凹部315を含む。このため、1つ以上の接地開口ファスナ312は、第2接地部材の内部へと奥まるように配置される。その結果、当該1つ以上の接地開口ファスナに、図1のイオンビーム112が衝突することを、概ね防止できる。一具体例として、(i)第1接地部材308、(ii)第2接地部材310、および、(iii)接地開口ファスナ312、のうちの1つ以上は、耐熱金属(例:ランタン入りタングステン、タングステン、またはタンタル)によって構成されている。
The
さらに、接地電極開口アセンブリ306は、例えば、図2に示される1つ以上の接地アセンブリファスナ318によって、接地ベースプレート316に動作可能に接続されている。1つ以上の接地アセンブリファスナ318は、例えば、耐熱金属(例:ランタン入りタングステン、タングステン、またはタンタル)によって構成されている。本実施例では、接地ベースプレート316は、グラファイトまたはシリコンカーバイドのうちの1つ以上によって構成されている。接地ベースプレート316は、例えば、1つ以上の第2接地固定開口320を含む。そして、1つ以上の接地アセンブリファスナ318はそれぞれ、第1接地固定部材322(例:ネジ)および第1接地付勢部材324(例:ベベルワッシャ)を備えている。例えば、1つ以上の接地アセンブリファスナ318はそれぞれ、接地ベースプレート316における1つ以上の第2接地固定開口320と選択的に係合するように構成されている。これにより、接地ベースプレートに接地電極開口アセンブリ306を選択的に固定できる。
Further, the ground
本開示の1つの例示的な態様に基づき、第1接地付勢部材324は、(i)接地ベースプレート316と、(ii)それぞれの第1接地固定部材320と、(iii)接地電極開口アセンブリ306と、の間に、バネ力を供給するように構成されている。第1接地付勢部材324によって供給されるバネ力は、例えば、高温に起因して接地アセンブリファスナ318の長さが膨張した場合に、十分な固定を概ね確実にする。
In accordance with one exemplary aspect of the present disclosure, the first ground biasing member 324 includes (i) a
同様に、図4Bに示されている1つ以上の接地開口ファスナ312は、第2接地固定部材326(例:ネジ)および第2接地付勢部材328(例:ベベルワッシャ)を備えていてもよい。第2接地付勢部材328は、例えば、(i)第1接地部材308と、(ii)第2接地部材310と、(iii)第2接地固定部材326と、の間に、バネ力を供給するように、さらに構成されている。同様に、当該バネ力は、温度変化に起因して熱膨張が発生した場合に、十分な固定を概ね確実にする。それぞれの第1接地部材308は、凹部330をさらに備えていてもよい。このため、1つ以上の接地アセンブリファスナ318は、第1接地部材の内部へと奥まるように配置される。その結果、1つ以上の接地開口ファスナへの、図1のイオンビーム112の衝突を、概ね緩和できる。
Similarly, the one or more
本開示によれば、第1接地部材308と第2接地部材310とは、選択的に互いに接続される。このため、当該第1接地部材と当該第2接地部材のそれぞれは、個別に交換可能である。例えば、本開示では、図2の第1接地部材308および第2接地部材310が、グラファイト、シリコンカーバイド、および耐熱金属(例:ランタン入りタングステン、タングステン、タングステンイットリウム合金、タンタル)のうちの1つ以上によって構成されている場合が考慮されている。このため、(i)より頻繁に図1のイオンビーム112との衝突に曝される第2接地部材310等の光学部材を交換できるとともに、(ii)第1接地部材308およびベース306等の他の部材を再使用できる。これにより、既知の装置に比べてコストを節約できる。例えば、第2接地部材310は、耐熱金属によって構成されてよい。その一方で、第1接地部材308は、グラファイトまたはシリコンカーバイドによって構成されてよい。逆の場合も同様である。あるいは、第1接地部材308および第2接地部材310は、同一の材料(例:グラファイト、シリコンカーバイド、または耐熱金属)によって構成されてもよい。
According to the present disclosure, the
このように、本開示によれば、光学プレート205は、図1のイオン注入システム101における消耗品(consumable components)である。そして、光学プレート205は、マルチピース(複数の部品)(例:第1抑制部材208、第2抑制部材210、第1接地部材308、第2接地部材310、等)によって構成される電極開口を提供する。その結果、コストの節約を実現できる。有利なことに、本開示は、このような光学プレート205によって、加工セットアップ時間(machining set up time)を低減し、かつ、原材料の消費を低減できる。その結果、従来の光学部材(optics)に比べ、十分なコスト節約がもたらされる。例えば、従来の電極光学部材(electrode optics)は、単一かつ連続的な、(i)耐熱金属(例:タングステン)、あるいは、(ii)グラファイトまたはシリコンカーバイドによって製作されている。このような従来の電極は、「消耗品」(consumable)であると考慮されるであろう。このため、使い古された(worn)場合、電極全体が交換されるであろう。
Thus, according to the present disclosure, the
本開示によれば、光学プレート205の個々の部材を、容易に交換できる。また、光学プレート205の個々の部材を、他のタイプの材料(例:耐熱金属、タングステン、タングステン、ランタン合金、タングステンイットリウム合金、等)に、容易に変更できる。このため、消耗に曝される光学プレート205の部材(例:イオンビームまたは他の媒体に暴露される第2抑制部材または第2接地部材)を、他の部材(例:第1抑制部材または第1接地部材)を交換することなく、より長い時間間隔によって容易に交換できる。このように、有利なことに、耐熱金属のコストの節約が実現される。このような交換においては、消費される材料が十分に少なくなるためである。
According to the present disclosure, individual members of the
さらに、付加的な抑制部材(不図示)および/または付加的な接地部材(不図示)が設けられてもよいと理解されるであろう。この場合、光学プレートのこのような付加的な部材は、イオンビームに対する最大限の暴露に耐えうる。このような付加的な部材、すなわち「ティップ」(tips)は、耐熱金属によって構成されてよい。その一方で、電極の残りの部分(残余部)は、グラファイトまたは耐熱金属によって構成されてよい。ティップは、例えば、上述の第1抑制部材・第2抑制部材および第1接地部材・第2接地部材と同様に、それぞれの第2抑制部材または第2接地部材と選択的に接続されてよい。これにより、消耗材およびコストにおける付加的な節約が実現される。消費される耐熱金属の量を最小化しつつ、当該耐熱金属に関連する所望の品質をなお達成できるためである。 It will be further understood that additional restraining members (not shown) and / or additional grounding members (not shown) may be provided. In this case, such additional members of the optical plate can withstand maximum exposure to the ion beam. Such additional members, or “tips”, may be composed of a refractory metal. On the other hand, the remaining part (residual part) of the electrode may be made of graphite or a refractory metal. For example, the tip may be selectively connected to each of the second suppression member or the second grounding member in the same manner as the first suppression member / second suppression member and the first grounding member / second grounding member described above. This provides additional savings in consumables and costs. This is because the desired quality associated with the refractory metal can still be achieved while minimizing the amount of refractory metal consumed.
本発明は特定の好適な1つ以上の実施形態に関して図示および説明されているが、上述の実施形態は本発明の一部の実施形態の実施に関する例としてのみの役割を果たしており、本発明の適用例はこれらの実施形態に限定されないことに留意されたい。特に、上述の部材(アセンブリ、デバイス、および回路等)によって実現される様々な機能に関して、これらの部材を説明するために使用される用語(「手段」(means)への言及を含む)は、特に明示されない限り、説明された部材の特定の機能を実現する任意の部材(つまり、機能的に等価である部材)に対応するものであると意図されている。このことは、例え当該任意の部材が、本明細書において、本発明の例示的な実施形態にて説明された機能を実現する開示された構造と、構造的に等価でない場合にも当てはまる。さらに、本発明の特定の構成は、複数の実施形態のうちの1つの実施形態のみに関して開示されている場合がある。但し、任意または特定の応用例について、望ましくかつ有益である場合には、このような構成は、他の実施形態の1つ以上の構成と組み合わせられてもよい。従って、本発明は、上述の実施形態に限定されるべきではない。本発明は、添付の特許請求の範囲およびその均等物によってのみ限定されることが意図されている。 Although the invention has been illustrated and described with respect to certain preferred embodiments, the above embodiments serve only as examples for the implementation of some embodiments of the invention, and Note that the application is not limited to these embodiments. In particular, with respect to the various functions provided by the above-described members (such as assemblies, devices, and circuits), the terms used to describe these members (including references to “means”) are: Unless specifically indicated, it is intended to correspond to any member that implements a particular function of the described member (ie, a functionally equivalent member). This is true even if the optional member is not structurally equivalent to the disclosed structure that implements the functions described herein in the exemplary embodiments of the invention. Furthermore, certain configurations of the invention may be disclosed with respect to only one of a plurality of embodiments. However, such configurations may be combined with one or more configurations of other embodiments where desired and beneficial for any or specific application. Therefore, the present invention should not be limited to the above-described embodiment. The present invention is intended to be limited only by the appended claims and equivalents thereof.
Claims (18)
上記光学プレートは、1対の開口アセンブリを備えており、
上記1対の開口アセンブリのそれぞれは、
第1開口部材と、
第2開口部材と、
開口ファスナと、を備えており、
上記開口ファスナは、上記第1開口部材を上記第2開口部材に選択的に接続する、光学プレート。 An optical plate for an ion implantation system,
The optical plate comprises a pair of aperture assemblies;
Each of the pair of aperture assemblies is
A first opening member;
A second opening member;
An opening fastener, and
The aperture fastener is an optical plate that selectively connects the first aperture member to the second aperture member.
上記第1開口部材は、開口アセンブリファスナによって、上記ベースプレートに動作可能に接続されている、請求項1に記載の光学プレート。 A base plate,
The optical plate of claim 1, wherein the first aperture member is operatively connected to the base plate by an aperture assembly fastener.
上記第2開口部材は、耐熱金属、タングステン、タングステンランタン合金、およびタングステンイットリウム合金のうちの1つ以上によって構成されている、請求項1に記載の光学プレート。 The first opening member is made of graphite or silicon carbide,
2. The optical plate according to claim 1, wherein the second opening member is made of one or more of a refractory metal, tungsten, a tungsten lanthanum alloy, and a tungsten yttrium alloy.
イオンビームを形成するように構成されたイオン源と、
上記イオンビームに対して暴露されるように構成された光学プレートと、を備えており、
上記光学プレートは、1対の開口アセンブリを備えており、
上記1対の開口アセンブリのそれぞれは、
第1開口部材と、
第2開口部材と、
開口ファスナと、を備えており、
上記開口ファスナは、上記第1開口部材を上記第2開口部材に選択的に接続する、イオン注入システム。 An ion implantation system,
An ion source configured to form an ion beam;
An optical plate configured to be exposed to the ion beam,
The optical plate comprises a pair of aperture assemblies;
Each of the pair of aperture assemblies is
A first opening member;
A second opening member;
An opening fastener, and
The opening fastener selectively connects the first opening member to the second opening member.
上記第1開口部材は、開口アセンブリファスナによって、上記ベースプレートに動作可能に接続されている、請求項10に記載のイオン注入システム。 A base plate,
The ion implantation system of claim 10, wherein the first aperture member is operably connected to the base plate by an aperture assembly fastener.
上記第2開口部材は、耐熱金属、タングステン、タングステンランタン合金、およびタングステンイットリウム合金のうちの1つ以上によって構成されている、請求項10に記載のイオン注入システム。 The first opening member is made of graphite or silicon carbide,
The ion implantation system according to claim 10, wherein the second opening member is made of one or more of a refractory metal, tungsten, a tungsten lanthanum alloy, and a tungsten yttrium alloy.
上記ティップは、主に上記イオンビームに対して暴露される、請求項10に記載のイオン注入システム。 A tip selectively connected to the second opening member;
The ion implantation system of claim 10, wherein the tip is primarily exposed to the ion beam.
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